花生秧、籽粒莧、苜蓿的營養(yǎng)價(jià)值及其在羊瘤胃中降解特性的比較

■楊 穎 吳濤濤 楊 俊 熊鵬程 盧洪華 王春維，3 祝愛霞，3 任 瑩，3*

（1.武漢輕工大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，湖北武漢 430023；2.福莧農(nóng)業(yè)科技有限公司，湖北孝感 432800；3.動(dòng)物營養(yǎng)與飼料安全湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北武漢 430023）

我國是農(nóng)業(yè)大國，地域廣闊，但是隨著科技進(jìn)步，人們生活水平不斷上升，可種植土地資源日漸減少，對于畜產(chǎn)品需求量卻日漸增高，且我國人口眾多，造成了當(dāng)下飼料資源短缺以及人畜爭糧等問題。目前，粗飼料資源越來越難以滿足牧場生產(chǎn)需求，優(yōu)質(zhì)粗飼料資源短缺，在畜牧養(yǎng)殖過程中，飼料是影響畜牧生產(chǎn)的重要因素之一，因此合理有效利用農(nóng)產(chǎn)品資源，對不同種類粗飼料進(jìn)行篩選研究，是解決飼料資源短缺和有效利用的有效手段。我國對現(xiàn)有粗飼料資源的開發(fā)利用進(jìn)程仍舊較為遲緩[1-2]，除了常見粗飼料外，籽粒莧也是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的農(nóng)作物。籽粒莧屬莧科莧屬，既可以作為人類可食用糧食，也可以作為動(dòng)物飼料[3]，起源于東南亞和中美洲的亞熱帶和熱帶地區(qū)，適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)量高，生長速度快，在我國北方和南方均有種植[4]，孫國慶等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在泌乳奶牛日糧中，用部分籽粒莧干草替代苜蓿干草，不僅不會影響奶牛的生產(chǎn)性能，還能提高牧場經(jīng)濟(jì)效益，Rezaei等[6]在飼喂Moghani羔羊的過程中，發(fā)現(xiàn)隨著日糧中青貯籽粒莧含量的增加，羔羊的采食量和日增重也會提高，但是飼糧轉(zhuǎn)化效率和消化率沒有明顯的變化。籽粒莧作為一種品質(zhì)優(yōu)良的糧食和飼料兼用作物，已經(jīng)開始逐步應(yīng)用到養(yǎng)殖中。籽粒莧富含多種營養(yǎng)物質(zhì)，不僅蛋白質(zhì)的含量較高，而且含有豐富的維生素、礦物質(zhì)等，是一種優(yōu)質(zhì)的高蛋白高纖維飼料原料，適口性好，深受各種家畜喜愛[7]。目前關(guān)于籽粒莧在畜牧生產(chǎn)中應(yīng)用的研究及文獻(xiàn)較少，因此，本試驗(yàn)以三種粗飼料（花生秧、籽粒莧、苜蓿）為研究對象，采用尼龍袋法對這三種粗飼料的營養(yǎng)價(jià)值及其瘤胃降解特性進(jìn)行對比研究，旨在為籽粒莧在畜牧養(yǎng)殖生產(chǎn)上的進(jìn)一步應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用花生秧來自河南省駐馬店市正陽縣中儂草業(yè)；苜蓿來自山東省高密市盛德牧業(yè)；籽粒莧來自湖北福莧科技有限公司。將樣品置于65 ℃烘箱中烘2 d，回潮1 d，制成風(fēng)干樣品，粉碎機(jī)粉碎，一部分通過1 mm的孔篩，用于常規(guī)營養(yǎng)成分的測定；其余部分通過2 mm的孔篩，用于瘤胃尼龍袋試驗(yàn)，將制備好的樣品保存好備用。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及飼養(yǎng)管理

選用3只健康、體重25 kg左右且裝有永久性瘤胃瘺管的成年黑山羊，單欄飼養(yǎng)。預(yù)試期7 d，開始尼龍袋試驗(yàn)。日糧精粗比4∶6，按維持需要的1.3倍進(jìn)行飼喂，在每日的08：00和18：00分別飼喂1次，自由飲水。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

尼龍袋試驗(yàn)選用孔徑為48 μm、7 cm×13 cm的尼龍袋，尼龍袋在使用前需要在瘤胃中進(jìn)行平衡處理，將尼龍袋固定在一端有開口的長約25 cm的半軟塑料管上，借助細(xì)木棍將尼龍袋送入瘤胃的腹囊處。塑料管的另一端通過尼龍繩與瘺管塞連接到一起，固定牢固。將在瘤胃內(nèi)處理好的尼龍袋取出后反復(fù)沖洗干凈，于65 ℃烘箱中烘2 d，并回潮1 d，稱重。準(zhǔn)確稱取3 g待測飼料樣品轉(zhuǎn)移至尼龍袋底部，棉線固定在塑料軟管上。每種飼料樣品每頭羊一個(gè)重復(fù)，共3個(gè)重復(fù)，同一瘺管羊在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)設(shè)2個(gè)平行?？瞻捉M設(shè)置6個(gè)重復(fù)?？瞻捉M用來校正飼料樣品中細(xì)小顆粒從尼龍袋中直接逃逸而非瘤胃降解的部分。測定分析0、6、12、24、36、48 h和72 h這7個(gè)時(shí)間點(diǎn)的干物質(zhì)降解率。

按照尼龍袋的培養(yǎng)時(shí)間，采用在不同時(shí)間點(diǎn)放袋，同一時(shí)間點(diǎn)取袋的方法。取出尼龍袋后，同空白組一起用冷水快速浸泡，使瘤胃反應(yīng)立即結(jié)束，用自來水勻速緩慢沖洗，直至水變澄清。清洗后的尼龍袋及殘余物放置在65 ℃烘箱中烘2 d，并回潮1 d，去掉棉線稱重，分組后將殘余物放置于自封袋保存。

1.4 試驗(yàn)日糧

試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧參考肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制，以滿足瘺管羊的各種營養(yǎng)水平，其基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.5 測定指標(biāo)

用粉碎機(jī)對尼龍袋中的殘留物粉碎后過1 mm篩，用于檢測干物質(zhì)（DM）、粗蛋白（CP）、中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量。參照張麗英[8]采用烘箱干燥法檢測樣品DM含量，凱氏定氮法檢測CP含量，Van Soest[9]法檢測NDF和ADF含量。高錳酸鉀氧化還原滴定法測定（Ca）含量[10]，釩鉬黃比色法測定（P）含量[11]，灼燒法測定粗灰分（Ash）含量[12]，殘余法測粗脂肪（EE）含量[13]。

1.6 計(jì)算方法

1.6.1 實(shí)時(shí)降解率

樣品營養(yǎng)成分的實(shí)時(shí)降解率（%）＝100×（降解前含量-降解后含量）/降解前含量

1.6.2 瘤胃降解參數(shù)和有效降解率

參照?rskov等[14]模型計(jì)算。

P=a+b（1-e-ct）

ED=a+b×c/（c+k）

式中：P——t時(shí)刻樣品中某營養(yǎng)成分的實(shí)時(shí)降解率（%）；

t——樣品在瘤胃內(nèi)的滯留時(shí)間（h）；

a——樣品中某營養(yǎng)成分的快速降解部分（%）；

b——慢速降解部分（%）；

c——b部分的降解速率（%/h）；

a+b——樣品中某營養(yǎng)成分的潛在降解部分（%）；

ED——某營養(yǎng)成分的有效降解率（%）；

k——瘤胃外流速率（%/h），參照魏金濤等[15]取k為0.031。

1.7 統(tǒng)計(jì)分析

對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析，試驗(yàn)結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）”表示，單因素方差分析進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，采用Duncan’s多重比較。降解參數(shù)中a、b、c的計(jì)算采用SPSS軟件中的非線性回歸。

2 結(jié)果與分析

2.1 三種粗飼料的常規(guī)營養(yǎng)成分（見表2）

表2 三種粗飼料的營養(yǎng)成分（%）

由表2 可知，花生秧的DM、EE、ADF、Ash、Ca 含量均高于其他兩種粗飼料。CP 含量在苜蓿中最高，花生秧中最低。籽粒莧的NDF、P含量均高于另外兩種粗飼料。

2.2 三種粗飼料DM瘤胃降解特性（見表3）

表3 三種粗飼料的DM瘤胃降解特性

由表3 可知，苜蓿的DM 瘤胃降解率在前3 個(gè)時(shí)間點(diǎn)（0、6、12 h）均高于另外兩種粗飼料，而在24～72 h，籽粒莧的DM瘤胃降解率均高于其他兩種飼料，三種粗飼料中，苜蓿的DM快速降解部分顯著高于另外兩組（P＜0.05），籽粒莧DM 中慢速降解部分顯著高于另外兩組（P＜0.05）。三種粗飼料DM瘤胃有效降解率從大到小排序依次是籽粒莧＞苜蓿＞花生秧，且籽粒莧的DM 瘤胃有效降解率相較于花生秧顯著升高5.70%（P＜0.05），相較于苜蓿顯著升高4.45%（P＜0.05）。

2.3 三種粗飼料CP瘤胃降解特性（見表4）

由表4可知，在0～72 h中，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)苜蓿的CP瘤胃降解率均高于花生秧和籽粒莧。苜蓿快速降解部分顯著高于其他兩組（P＜0.05），慢速降解部分值最高的為花生秧，顯著高于其他兩組（P＜0.05），潛在降解部分最高的為花生秧（P＜0.05）。三種粗飼料CP瘤胃有效降解率從大到小排序依次是苜蓿＞花生秧＞籽粒莧，且苜蓿的CP 瘤胃有效降解率相較于籽粒莧顯著升高31.39%（P＜0.05），花生秧的CP 瘤胃有效降解率相較于籽粒莧顯著升高4.21%（P＜0.05）。

表4 三種粗飼料CP瘤胃降解特性

2.4 三種粗飼料NDF瘤胃降解特性（見表5）

表5 三種粗飼料NDF瘤胃降解特性

由表5 可知，在0～72 h 中，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)籽粒莧的NDF 瘤胃降解率均顯著高于另外兩種粗飼料（P＜0.05）。三種粗飼料中，籽粒莧的快速降解部分、慢速降解部分的降解速率、潛在降解部分均高于花生秧和苜蓿。三種粗飼料NDF 瘤胃有效降解率從大到小排序依次是籽粒莧＞花生秧＞苜蓿，且籽粒莧的NDF 瘤胃有效降解率相較于花生秧顯著升高54.15%（P＜0.05），相較于苜蓿顯著升高73.62%（P＜0.05）。

2.5 三種粗飼料ADF瘤胃降解特性（見表6）

由表6 可知，在0～72 h 中，所有時(shí)間段籽粒莧的ADF瘤胃降解率均顯著高于花生秧和苜蓿（P＜0.05），每個(gè)時(shí)刻苜蓿的ADF 瘤胃降解率均低于花生秧和籽粒莧。三種粗飼料中，籽粒莧的快速降解部分、慢速降解部分、潛在降解部分、有效降解率均顯著高于花生秧和苜蓿（P＜0.05）。三種粗飼料ADF 瘤胃有效降解率從大到小排序依次是籽粒莧＞花生秧＞苜蓿，籽粒莧的瘤胃ADF 有效降解率顯著高于花生秧和苜蓿（P＜0.05），且籽粒莧的瘤胃ADF有效降解率相較于花生秧顯著升高32.14%（P＜0.05），相較于苜蓿顯著升高133.21%（P＜0.05）。

表6 三種粗飼料ADF瘤胃降解特性

3 討論

3.1 三種粗飼料的營養(yǎng)成分和能量價(jià)值

三種粗飼料的主要營養(yǎng)成分和能量價(jià)值各不相同。本試驗(yàn)中苜蓿的CP 含量高達(dá)16.595%，是CP 含量較高的粗飼料，與李盼盼等[16]的試驗(yàn)結(jié)果大致相符，營養(yǎng)物質(zhì)含量略低于侯玉潔等[17]的試驗(yàn)結(jié)果?；ㄉ淼腅E含量高達(dá)1.602%，是籽粒莧EE含量的兩倍多，含量與魏晨等[18]報(bào)道的結(jié)果大致相符。籽粒莧的NDF、P含量在本試驗(yàn)所用粗飼料中含量最高，NDF含量高達(dá)63.587%，且ADF 含量高達(dá)51.802%，CP 含量達(dá)13.982%，相比于高CP 含量的苜蓿相差不大，能夠提供較高的能量，其余營養(yǎng)成分含量也均適中，屬優(yōu)良粗飼料。籽粒莧的粗纖維含量高，能很好地滿足反芻動(dòng)物的需要，是反芻動(dòng)物主要供能物質(zhì)，能夠增強(qiáng)消化道黏膜作用，促進(jìn)瘤胃正常蠕動(dòng)[19]。P 對動(dòng)物骨骼系統(tǒng)的發(fā)育及維持有重要作用，是許多器官的有機(jī)組成成分，在機(jī)體的生化反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用[20]。本試驗(yàn)中籽粒莧的DM、CP 含量略低于孫國慶等[21]的報(bào)道結(jié)果，NDF、ADF含量高于他們的測定結(jié)果，但相差不大，證明本試驗(yàn)結(jié)果具有參考價(jià)值。

3.2 三種粗飼料的DM瘤胃降解特性

粗飼料DM瘤胃降解率是影響反芻動(dòng)物DM采食量的一個(gè)重要因素[22]，可以反映飼料在瘤胃中能被消化的難易程度[23]，粗飼料的DM 瘤胃降解率越高，其DM 采食量相應(yīng)越大[22]。影響家畜DM 瘤胃降解率的因素有很多，本試驗(yàn)中，在瘤胃降解的前12 h，苜蓿的DM瘤胃降解率均高于花生秧和籽粒莧，而在24 h之后，籽粒莧的DM瘤胃降解率高于苜蓿和花生秧。根據(jù)王慧娟[24]的研究表明，飼料自身纖維物質(zhì)含量過高會降低飼料DM 的瘤胃降解率。袁翠林等[25]研究表明，粗飼料的DM瘤胃降解率與自身的CP含量呈正相關(guān)，與NDF含量呈負(fù)相關(guān)。孫國慶等[21]報(bào)道了籽粒莧干草在不同生長階段奶牛瘤胃中的降解特性，其試驗(yàn)中籽粒莧的DM 降解率趨勢與本試驗(yàn)的結(jié)果大致相符，此外，本試驗(yàn)籽粒莧DM 瘤胃有效降解率略高于他們的結(jié)果，除了籽粒莧的營養(yǎng)組成含量不同外，還可能與籽粒莧在不同家畜中瘤胃外流速度不同有關(guān)。李文才[26]研究了三種常用粗飼料DM在荷斯坦牛瘤胃中的降解特性，其中苜蓿的瘤胃降解率與本試驗(yàn)大致相同，但在48、72 h 的DM 瘤胃降解率高于本試驗(yàn)的結(jié)果，原因可能源于在原料產(chǎn)地不同、動(dòng)物種類不同。盧娜等[27]和劉慶華等[28]分別報(bào)道花生秧在奶牛和綿羊瘤胃內(nèi)的降解特性，均發(fā)現(xiàn)花生秧在瘤胃內(nèi)的降解主要發(fā)生在前36 h內(nèi)，與本試驗(yàn)規(guī)律相符。

3.3 三種粗飼料的CP瘤胃降解特性

研究表明，飼料中CP瘤胃降解率受飼料自身CP的組成、真蛋白質(zhì)和非蛋白氮（NPN）的含量、CP的物理化學(xué)特性、細(xì)胞壁的阻礙程度等多重因素的影響[29]，不同飼料CP 快速降解部分、慢速降解部分和非降解部分比例不同，表現(xiàn)出不同的瘤胃降解特性[18]。成錦霞等[30]研究表明，粗飼料自身的細(xì)胞壁的纖維結(jié)構(gòu)會影響CP的降解效率。CP多存在于細(xì)胞內(nèi)容物中，CP的釋放取決于細(xì)胞壁的纖維結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響CP 的降解速率，導(dǎo)致自身原本的CP含量與在瘤胃中的CP降解率存在差異。本試驗(yàn)中，籽粒莧的CP含量較高，但籽粒莧的CP 瘤胃有效降解率均顯著低于苜蓿及花生秧。飼料中的CP可分為瘤胃可降解蛋白（RDP）和瘤胃非降解蛋白（RUP），RDP可被瘤胃微生物分解為小分子肽類、氨基酸和氨氮，RUP則不能被分解利用流入后部消化道。RDP比例高，則飼料的CP易消化降解[31]，因此出現(xiàn)本試驗(yàn)現(xiàn)象的原因也可能為籽粒莧的RDP比例較低，RUP比例較高。在瘤胃降解中，CP的快速降解部分高對反芻動(dòng)物有較高的營養(yǎng)價(jià)值，但對于單胃動(dòng)物則營養(yǎng)價(jià)值較低[32]，原因在于快速降解部分主要由非蛋白氮（NPN）構(gòu)成，是瘤胃微生物較好的氮源[32]，在本試驗(yàn)中，籽粒莧的a值最低，表明籽粒莧的NPN含量較低。苜蓿的a值顯著高于另外兩種粗飼料，大約為3倍左右，是反芻動(dòng)物很好的高蛋白粗飼料。但在飼料CP易消化降解的同時(shí)，還需要考慮到飼料能否達(dá)到能氮平衡，使氮得到有效的利用，避免過量造成浪費(fèi)。在鄭琳等[33]的試驗(yàn)中，花生秧的CP瘤胃有效降解率高于本試驗(yàn)結(jié)果。在趙連生等[34]的試驗(yàn)中，苜蓿干草的CP瘤胃有效降解率低于本試驗(yàn)結(jié)果，可能原因?yàn)檐俎Ｆ废挡煌吧L環(huán)境不同。在孫國慶等[21]的試驗(yàn)結(jié)果中，籽粒莧的CP含量與本試驗(yàn)相近，但不同時(shí)間點(diǎn)CP 瘤胃降解率及動(dòng)態(tài)降解參數(shù)均高于本試驗(yàn)，CP在瘤胃的主要降解規(guī)律都大致相同，即CP的降解主要發(fā)生在36 h之內(nèi)，形成此現(xiàn)象的原因可能與飼料的CP組成、纖維結(jié)構(gòu)以及試驗(yàn)動(dòng)物不同有關(guān)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，籽粒莧大部分時(shí)間點(diǎn)的CP瘤胃降解率都低于另外兩種粗飼料，三種粗飼料中苜蓿的CP含量最高，CP瘤胃降解參數(shù)a值、c值、ED也均顯著高于另外兩種粗飼料，表明苜蓿的RDP比例較高，CP易被家畜消化降解，能夠提供充足的能量，相比于另外兩種粗飼料，更適合作為反芻動(dòng)物高蛋白飼料原料。

3.4 三種粗飼料的ADF、NDF瘤胃降解特性

反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)含的大量粗纖維經(jīng)瘤胃中的微生物分解后再合成反芻動(dòng)物生命活動(dòng)所必需的能量，因此ADF、NDF的瘤胃降解率是評價(jià)粗飼料營養(yǎng)價(jià)值的一項(xiàng)重要指標(biāo)，反映了該飼料被消化的難易程度[35]，且其含量直接影響家畜適口性及采食量[36]。在本試驗(yàn)中，粗飼料的NDF 含量越高，NDF 瘤胃降解率也越高。有研究表明，飼料中NDF 含量與其NDF 瘤胃降解率呈負(fù)相關(guān)[22]。粗纖維的主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，其中半纖維素是NDF與ADF的差值[37]，純的纖維素和半纖維素容易被降解，木質(zhì)素結(jié)構(gòu)緊密，很難被瘤胃微生物降解，這些成分之間存在很強(qiáng)的結(jié)合鍵，能夠抵抗微生物的消化分解，降低消化率，因而木質(zhì)素在粗纖維中的占比會影響瘤胃降解率[38]。且本試驗(yàn)中籽粒莧ADF、NDF 的ED均高于另外兩種粗飼料，表明籽粒莧的粗纖維中木質(zhì)素含量少，木質(zhì)化程度低，在瘤胃中易于消化降解。在鄭琳等[33]的試驗(yàn)中，花生秧的NDF、ADF 瘤胃有效降解率高于本試驗(yàn)結(jié)果。在趙連生等[34]的試驗(yàn)中，苜蓿干草的NDF瘤胃有效降解率與本試驗(yàn)結(jié)果相近。根據(jù)報(bào)道，孫國慶等[21]測得的籽粒莧各生長階段的NDF、ADF瘤胃有效降解率均小于本試驗(yàn)結(jié)果，其可能原因是籽粒莧的生長區(qū)域、品系種類、生長階段不同造成。從總體來看，籽粒莧的自身NDF、ADF 含量高，NDF、ADF 各時(shí)間點(diǎn)的瘤胃降解率與瘤胃降解參數(shù)較另外兩種粗飼料更高，表明籽粒莧的粗纖維含量高且木質(zhì)化程度低，易被反芻動(dòng)物瘤胃中微生物消化降解，是反芻動(dòng)物理想的纖維飼料原料。

4 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，三種粗飼料中，籽粒莧的NDF、ADF及CP含量較高，其他營養(yǎng)成分含量也均適中，是一種營養(yǎng)價(jià)值豐富的反芻動(dòng)物粗飼料。從瘤胃降解特性來看，籽粒莧的DM、NDF 和ADF 的瘤胃有效降解率均高于花生秧及苜蓿，在瘤胃中易于消化降解。綜上所述，籽粒莧可以很好地滿足反芻動(dòng)物的營養(yǎng)及能量需求，飼用價(jià)值較高，是反芻動(dòng)物較為理想的一種粗飼料原料。